基于Midas/Civil的钢管桩设计分析

仇志明

(中国铁路总公司工程质量安全监督总站乌鲁木齐监督站,乌鲁木齐830011)

基于Midas/Civil的钢管桩设计分析

仇志明

(中国铁路总公司工程质量安全监督总站乌鲁木齐监督站,乌鲁木齐830011)

针对铁路桥梁承台明开挖基坑并采用钢管桩基坑支护的施工方法,对钢管桩的受力进行有限元仿真分析。结果表明:基于布鲁姆(Blum)方法给出的弹性嵌固悬臂桩荷载计算简图,结合Midas/Civil有限元软件,可有效地对钢管支护桩进行数值仿真分析。该分析方法可以同时给出钢管桩弯矩、应力及其变形的最大量值及分布规律,为钢管支护桩的受力分析提供了一种新的分析手段。

铁路桥;承台;钢管桩;仿真分析;基坑支护

1 概述

随着我国土建工程规模的扩大,基坑工程已成为土木工程领域研究的热点问题之一,选择合适的支护方案和计算模型就显得尤为重要。铁路桥梁承台尺寸通常较大,施工多采用明开挖基坑的方法。主要施工流程为:施工测量放样、打入钢管桩支护、机械开挖基坑、人工清理基底、凿出桩头、垫层施工、安装钢筋及模板、承台浇筑混凝土、混凝土养护拆模及基坑回填。由于这种方法工艺比较简单,所以应用很广。但当基坑深度较深、地下水位较高、地质情况复杂时,基坑的支撑防护非常重要。钢管桩支护施工具有切实可行、工艺简单、取材方便、节约成本等优点,经实践证明是一种切实可行的施工技术方案[1-2]。

目前对钢管桩支护技术的仿真分析及方案设计、施工已经取得了一些研究成果。……